塗布装置、塗布方法及び記憶媒体
【課題】
レジスト液をスピンコーティングにより塗布する工程において、回転している基板の遠心力により飛散したレジストミストを排気流から効率良く分離し、レジストミストが排気路側へ回り込むことを抑えること。
【解決手段】
基板の回転による遠心力よりレジスト液が飛散する前に、カップ内部表面にカップ内部の表面を濡らすためのミストを吹き付ける。この工程によりカップの内部表面に液膜（親水性）をつくり、この液膜にレジストミストが接触し当該レジストミストは吸着される。
そして、基板の回転による遠心力によりレジストミストが飛散しているときにミスト供給ノズルより捕捉用のミストをカップ内部へ供給し、当該捕捉用のミストがレジストミストを捕捉する。その結果、レジストミストの質量が増加しレジストミストは廃液路へ落ちていくとともにウエハの回転により生じた気流は排気路へ流れていく。この結果、効率的な気液分離が可能となる。
レジスト液をスピンコーティングにより塗布する工程において、回転している基板の遠心力により飛散したレジストミストを排気流から効率良く分離し、レジストミストが排気路側へ回り込むことを抑えること。
【解決手段】
基板の回転による遠心力よりレジスト液が飛散する前に、カップ内部表面にカップ内部の表面を濡らすためのミストを吹き付ける。この工程によりカップの内部表面に液膜（親水性）をつくり、この液膜にレジストミストが接触し当該レジストミストは吸着される。
そして、基板の回転による遠心力によりレジストミストが飛散しているときにミスト供給ノズルより捕捉用のミストをカップ内部へ供給し、当該捕捉用のミストがレジストミストを捕捉する。その結果、レジストミストの質量が増加しレジストミストは廃液路へ落ちていくとともにウエハの回転により生じた気流は排気路へ流れていく。この結果、効率的な気液分離が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板に塗布液を塗布するための塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては塗布液を基板上にスピンコーティングにより塗布する工程があり、塗布液としてはレジスト液が代表的であるが、その他例えば酸化シリコンの前駆物質を含む絶縁膜用の薬液などが挙げられる。スピンコーティング法は半導体ウエハやＬＣＤ用のガラス基板などの基板をスピンチャックに吸着し、基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板を高速で回転させて塗布液を基板表面に展伸させる手法である。この種の塗布装置は、スピンチャック上の基板を囲むようにカップが設けられると共にこのカップの下方に吸引路が接続され、この吸引路の吸引により排気流が形成される。
【０００３】
一方基板に供給された塗布液の大部分は基板の回転初期時にこぼれ落ち、こぼれ落ちた塗布液はカップの内壁及びカップ内のガイド部材の表面を伝って下方へ流れていく。続いて塗布液のミストが基板から飛散するが、このミストは前記排気流に乗って下方へ運ばれていく。従ってカップ内には排気流と塗布液のミストとが混在するが、排気流は工場内の排気ダクトを介して大気に放出され、塗布液は廃液として回収されるので、気液分離を行う必要がある。この気液分離はカップ内に屈曲路を設け、液体は自重により屈曲路の部位で気体から分離されてカップの底部の廃液口から回収され、また気体は屈曲路を通って廃液口とは別の排気口から回収されることによって行われる。またカップ内で気液分離を行わず、カップからは気液両方を吸引し、その排出路の途中に気液分離部を設ける場合もある。
【０００４】
このような気液分離が完全に行われず、塗布液である薬液のミストが排気路中に回り込むと、環境汚染の要因になるし、また排気路の内壁や排気路に設けられたダンパに付着しメンテナンスの頻度を高くしてしまう。このためカップの下部壁面に傾斜をつけて薬液が廃液口に流れ込みやすいようにするなどの工夫が行われているが、気液分離が十分に行われているとは言い難い。そこで排気路中にケミカルフィルタを設けることも行われているが、その使用寿命が短いため交換頻度が多いという問題がある。
【０００５】
なお、特許文献１には、レジスト塗布装置のカップに接続された排気路中にミストを噴射し、ここを流れる薬液ミストを巨大化させてその下方に位置する液溜め槽に取り込む手法が記載されている。しかしながら薬液ミストはカップ内に多く存在するため、先ずこのカップ内にて薬液ミストを除去することが効果的であるが、この点について特許文献１には何ら記載されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塗布液をスピンコーティング法により塗布するにあたって、回転している基板から飛散する塗布液のミストが排気路側に混入することを抑えることのできる塗布装置、塗布方法及びこの方法を実施するためのプログラムを格納した記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗布装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板に塗布液を供給する塗布ノズルと、
前記基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲むように設けられ、底部に排気路が設けられたカップと、
基板の中心部に前記塗布ノズルから吐出された塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らすためのカップ内前処理用の液供給部と、
前記塗布液が前記基板の回転による遠心力により飛散しているときに、飛散した塗布液のミストを捕捉するための捕捉用のミストをカップの内部に供給するためのミスト供給部と、を備えたことを特徴とする。
この場合、前記捕捉用のミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前である。
【０００９】
前記ミスト供給部は、前記カップ内前処理用の液供給部を兼用することを特徴とする。
【００１０】
以上において、前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする。
この場合、前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の塗布方法は、基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
次いで基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板保持部を鉛直軸周りに回転させて基板の表面に塗布液を塗布する工程と、
塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らす工程と、
前記塗布液が基板の回転による遠心力により飛散しているときに、捕捉用のミストを前記基板を囲むカップの内部に供給して、飛散した塗布液のミストを捕捉する工程と、を含むことを特徴とする。
この場合、前記塗布液のミストを捕捉するためのミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前である。
【００１２】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする。
この場合において、前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする。
更に他の発明は、回転する基板に塗布液を供給して塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、本発明の上記の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に液をカップ内部に供給することによりカップ内部表面に液膜を形成しているので、スピンコーティング時に基板から飛散する塗布液のミストがこの液膜に吸着される。
そして、スピンコーティングにより基板から塗布液のミストが飛散しているときにミストをカップ内部に供給して塗布液のミストを捕捉し、これより、ミストを増大させ慣性力を大きくしている。従って既述のように塗布液のミストが液膜に吸着されることと相俟って、塗布液のミストが排気路側に混入することが抑えられ、その結果高い効率で気液分離を行うことができる。従って環境汚染の低減やメンテナンスの負荷の軽減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のレジスト塗布装置に係る実施形態について、図１を参照しながら説明する。このレジスト塗布装置は基板であるウエハＷを処理する処理容器をなすカップ体１０を備え、このカップ体１０内には基板保持部をなすスピンチャック２０が設けられている。このスピンチャック２０では真空吸着によりウエハＷを水平に保持できるように構成されており、下方にある駆動部２１により鉛直回りに回転することができ、さらに昇降することが可能となっている。このカップ体１０の内側には、スピンチャック２０上のウエハＷの裏面周縁部の下方側に縦断面形状が山形のガイド部１１が環状に設けられており、山形の外側部位は斜め下方かつ外方に向かって傾斜する傾斜面１２として形成され、この傾斜面１２の下端は折れ曲がって垂直下方に伸びる垂直壁１３として形成される。
【００１５】
一方、前記カップ体１０の上部の開口部はウエハＷの受け渡しが行えるようにウエハＷよりも一回り大きく形成されている。そして、この開口部の周囲部分１４（開口縁部分）には、その内周面から水平に外方側に向けて切り欠かれて形成された環状凹部１５が形成されており、この凹部１５の底面は、スピンコーティング時のウエハＷの表面と略同じ高さに設定されている。当該底面は高速回転するウエハＷにより生じた気流を制御し、ウエハ周縁部のレジスト膜厚を均一にする役割を持っている。カップ体１０の内周面における凹部１５の下方側部位は、前記傾斜面１２と対向する傾斜面１６として形成され、更にこの傾斜面１６の下端は、折れ曲がって前記垂直壁１３と対向する垂直面１７をなしている。傾斜面１２、１６の間及び垂直壁１３と垂直面１７との間に形成される環状空間１８は気液を含む排気流の通流空間を構成している。前記凹部１５の底面における外縁側部位と環状空間１８との間には、連通路１５ａが形成されている。
【００１６】
カップ体１０の底面には、廃液路２２が接続されていると共に、この廃液路２２に対してカップ体１０の中心を介して直径方向に対向した位置であってかつ垂直壁１３よりもカップ体１０の中心寄りにおいて排気路をなす排気管２３が突入して設けられている。排気管２３の上端は例えば垂直壁１３の下端よりも少し高い箇所に位置しており、排気管２３の下流側は図示しないダンパを介して工場内の排気ダクトに接続されている。従ってこの排気管２３はダンパを開けることにより吸引が行われ、後述のプロセス時にカップ内に排気流が形成されることとなる。
【００１７】
またレジスト塗布装置は、ウエハＷの中心部にレジスト液を供給するためのレジスト液ノズル３０とウエハＷの中心部に溶剤（シンナー）を供給するための溶剤ノズル４０とを備えている。レジスト液ノズル３０はレジスト液供給管３１を介してレジスト液を供給するレジスト液供給源３２に接続されている。また、溶剤ノズル４０は溶剤供給管４１を介して溶剤供給源４２に接続されている。これらレジスト液ノズル３０と溶剤ノズル４０は図示しない移動機構によりカップ体１０の上方位置と待機位置との間で移動できるように構成されている。
【００１８】
このレジスト塗布装置はカップ内における上段、中段、下段に各々カップ体１０の全周に亘って環状に形成されたミスト供給部をなすミスト供給ノズル５、６、７が設けられている。上段のミスト供給ノズル５はカップ体１０の上部の環状凹部１５の天井部に形成された環状溝部５ａ内に収まるように設けられ、下方側にミストを吐出する吐出孔群が形成されている。この吐出孔の孔径は例えば０．１ｍｍ程度とされる。中段のミスト供給ノズル６は、カップ１０の内周面である既述の傾斜面１６の上部に形成された環状溝部６ａ内に収まるように設けられ、斜め下方側に向けミストを吐出するように吐出孔群が形成されている。このようにミスト供給ノズル５、６を環状溝部５ａ、６ａ内に収めておくことにより、これらノズル５、６による旋回気流の流れを乱す作用が抑えられる。なお、カップ体は複数の部材が組み合わされて構成されており、ノズル５、６はカップ体１０に対して着脱できるようになっている。また、ノズル５，６は可撓性の部材例えばフレキシブルな樹脂性のチューブにより構成し、カップ体１０で囲まれる空間から環状溝部５ａ、６ａに嵌め込むようにしてもよい。このようにノズル５、６を着脱可能とすることにより、汚れが付着して洗浄する場合に便利である。更に下段のミスト供給ノズル７は、垂直壁１３の下端に設けられ、概ね下方側にミストを吐出するように吐出孔群が形成されている。また、ミスト供給ノズル５、６、７の表面は撥水処理が施されており、ミストの供給中にミスト同士がぶつかり水玉になって当該表面に溜まらない様にしてある。
【００１９】
図２は中段のミスト供給ノズル６を示しており、６０はミストの吐出孔である。上段、下段のミスト供給ノズル５、７についても吐出孔の位置が若干異なるだけで、構造については概ね同じである。各ミスト供給ノズル５、６，７は供給路５１、６１、７１を介して液体供給源例えば純水供給源５２に接続され、各供給路５１、６１、７１には、供給制御機器群５３が介設されている。供給制御機器群５３においてはポンプ、流量調整部、バルブが上流側からこの順に設けられ、各供給路５１、６１、７１における純水の供給、停止、及び供給量を独立して制御できるように構成されている。
なお、図１では供給路５１、６１、７１はカップ体１０の内壁を貫通してその外へ引き出される構成としているが、ミスト供給ノズル５、６、７の供給ポートにチューブを接続し、そのチューブを既述の環状空間１８を介してカップ体１０の底面に引き回し、当該底面を貫通させて外部へ引き出すようにしてもよい。
【００２０】
また、図１中１００はコンピュータからなる制御部を示し、この制御部１００はコンピュータプログラムに基づいて駆動部２１、供給制御機器群５３、レジスト液供給源３２、溶剤供給源４２等を制御するように構成されている。このコンピュータプログラムは、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ、メモリーカード、コンパクトディスクなどの記憶媒体を介して制御部１００にインストールされる。
【００２１】
次に上述の実施形態の作用について説明する。図３はウエハの回転数及び各ミスト供給ノズルのオン、オフのタイムチャートを示す図である。先ず基板であるウエハＷをカップ体１０に搬入する前に上段、中段のミスト供給ノズル５、６から水ミストを例えば２秒間吐出し、図４(ａ)に示すように前記環状凹部１５の底面、ガイド部材１１の傾斜面１２及び垂直壁１３、カップ体１０の内面１６、１７に水の液膜５４が形成される。次いで時刻ｔ０にて外部から図示しない搬送アームによりウエハＷをカップ体１０
の内部に搬入してスピンチャック２０の昇降動作を介して当該スピンチャック２０に吸着保持させる。その後時刻ｔ１にて溶剤供給ノズル４０よりウエハＷの中心部に溶剤を供給し、時刻ｔ２にて中段ミスト供給ノズル６及び下段ミスト供給ノズル７から水ミストの吐出を開始する。
【００２２】
そして、時刻ｔ３にてスピンチャック２０を回転させ、その回転数を２５００ｒｐｍまで上げて時刻ｔ４にてレジスト供給ノズル３０によりウエハＷの中心部に塗布液であるレジスト液を吐出する。ウエハＷの表面は予め溶剤が回転により広がっているためレジスト液の濡れ性が良好になっており、この状態で回転しているウエハＷの遠心力によりレジスト液が広げられてレジスト液の液膜がウエハＷの全面に形成される。
【００２３】
一方ウエハからは溶剤がミストとなってその外方に飛散し、続いてレジスト液がミストとなってその外方に飛散する。このとき、ウエハＷの回転によること及び排気管２３内の吸引によりカップ体１０の開口部から環状空間１８を介して排気流Ｇが形成される。排気流ＧはウエハＷの回転により図６に示すように螺旋状に流れていく。また、カップ体１０の上部の環状凹部１５内にも連通路１５ａを介して吸引されるのでわずかに気流が形成されるが、排気流Ｇはほとんど環状空間１８に形成されることになる。
【００２４】
溶剤ミストとレジストミストとの捕捉作用は同じであるため、説明の簡略化のためにレジストミストの捕捉について述べる。ウエハＷにレジスト液を吐出した直後は、ウエハＷから大きなレジストミストが飛散する。それらの大部分はウエハＷの真横に位置する環状凹部１５の底面に沿って飛散するが、ここには既述のように水膜５４が形成されているのでレジストミストがこの水膜５４に吸収（吸着）される。その後はウエハ上のレジスト液が少なくなるので、レジストミストが細粒化し、ウエハＷの裏面周縁部から下方に伸びる環状空間１８内を流れていくが、図４（ｂ）に示すようにこの空間１８を取り囲む壁面には、水膜５４が形成されているのでレジストミストの一部が吸着される。なお図４は、便宜上、廃液路２２と排気管２３とを近づけて描いている。また、ミスト供給ノズル６、７からは捕捉用の水ミストＭが夫々環状空間１８及び垂直壁１３の下方側に吐出されているので図５（ａ）〜（ｃ）に示すように壁面に付着されなかったレジストミストＲに水ミストＭが付着し、レジストミストＲが増大する。このためミストの質量が大きくなり、慣性力が大きくなってカップ体１０の底面に衝突し、廃液路２２に流れ込む。環状空間１８は排気流Ｇによって気流が乱れているので、前記捕捉用の水ミストＭの運動量は増加している、これにより捕捉用の水ミストＭがレジストミストＲに付着する確率が上がることになる。図５はレジストミストＲ及び捕捉用の水ミストＭの群の一部の移動についてのみ記載している。なお図６には排気流Ｇの形成と水のミストＭの供給とを模式的に描いている。
【００２５】
一方環状空間１８を通ってきた排気流Ｇは垂直壁１３より上に向けられ、その後排気管２３内に吸引されるが、既述のようにレジストミストＲが液膜５４への吸着や水ミストＭによる捕捉によりほとんど気流から分離されているので、この排気流中にはレジストミストＲはほとんど含まれない。ここでプロセスのシーケンスに戻ると、レジスト液をウエハＷ上に吐出して数秒後にウエハＷの回転数を１５００ｒｐｍに落し、振り切り乾燥ステップを行う。そして時刻ｔ５において水ミストの吐出を停止し、ウエハＷは乾燥ステップを終えた後、カップ体１０から搬出され一連の工程を終了する。
【００２６】
以上説明した本発明の実施形態によれば、レジスト液がウエハＷの回転による遠心力により飛散する前にミスト供給ノズル５，６から水のミストをカップ体１０の内部に供給することによりカップ体１０の内部表面に液膜５４を形成しているので、スピンコーティング時にウエハＷから飛散するレジスト液あるいはレジストミストがこの液膜５４に吸着される。
【００２７】
そして、ウエハＷの回転による遠心力によりレジストミストが飛散しているときにミスト供給ノズル６，７により捕捉用の水ミストをカップ内部に供給し、次にこの水のミストが当該レジストミストを捕捉する。これによって、レジストミストは質量が増加してカップ底部の廃液路２２へ落下するととも排気流Ｇはレジストミストの含有率が低い状態で排気管２３へ流れていくため気液分離の効率が上がることとなる。この結果、排気側へのレジストミストの回り込みを抑制することができ、カップ体１０、排気管２３、ダンパー等への汚れとしてのレジストの付着を低減できる、このためレジスト塗布装置のメンテナンス頻度を少なくすることに寄与できる。さらに、排気管２３から外部へ排気される気体は当該気体の量に対するレジストミストの混入比率が低下していることにより、従来のレジスト塗布装置に比べレジストミストが排気管２３より外部へ出ることは少なくなり環境への悪影響を抑えることができる。なお、カップ体１０内に予め水の液膜を形成するための手段（カップ内前処理用の液供給部）はミスト供給部と兼用しない場合も本発明の範囲に含まれる。
【００２８】
次に本実施形態の各疎水化処理装置が組み込まれた一例であるレジストパターン形成装置８について簡単に説明する。図７は、本実施形態のレジストパターン形成装置８の概略を示す平面図であり、図８は、レジストパターン形成装置８の概略を示す側方断面図である。図７に示すように、本実施形態のレジストパターン形成装置８は、キャリアブロック８ａ、処理ブロック８ｂ、インターフェイスブロック８ｃ、露光装置８ｄを備えており、それぞれのブロックが接続されている。キャリアブロック８ａは、載置部８０上に載置された密閉型のキャリア８１から第１受け渡しアーム８２がウェハＷを取り出して、当該ブロックに隣接配置された処理ブロック８ｂに受け渡すと共に、第１受け渡しアーム８２によって処理ブロックにて処理された処理済みのウェハＷを受け取りキャリア８１に戻すように構成されている。
【００２９】
処理ブロック８ｂには、現像処理を行うための第１ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２ブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第４ブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４が設けられており、この処理ブロック８ｂは下部から順に各ブロックを積層することによって構成されている。また各ブロックには、加熱部や冷却部等を積層することによって構成された処理ユニット群８３が設けられており、第３ブロックＢ３の処理ユニット群８３に本実施形態の各疎水化処理装置が組み込まれている。
【００３０】
また処理ブロック８ｂには、キャリアブロック８ａ側に第１棚ユニット８４が設けられ、インターフェイスブロック８ｃ側に第２棚ユニット８５が設けられており、第１棚ユニット８４の各部間でウェハＷを搬送するために、この第１棚ユニット８４の近傍には、昇降自在な第２受け渡しアーム８６が設けられている。この第１棚ユニット８４、第２棚ユニット８５には複数の受け渡しユニットが設けられており、この受け渡しユニットのうち、図８にて図番としてＣＰＬが付されている受け渡しユニットには温度調節用の冷却ユニットが備えられており、ＢＦが付されている受け渡しユニットには複数枚のウェハＷを載置可能となるようにバッファユニットが備えられている。インターフェイスブロック８ｃは、インターフェイスアーム８７を備えており、このインターフェイスアーム８７によって第２棚ユニットと露光装置８ｄとの間でウェハＷの受け渡しを行う。露光装置８ｄは、インターフェイスアーム８ｄから搬送されたウェハＷに対して所定の露光処理を行う。
【００３１】
第１ブロックＢ１は、現像ユニット８８が例えば2段に積層されており、この２段の現像ユニット８８にウェハＷを搬送するための搬送アーム８９ａが設けられている。第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４は、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布ユニットと、この塗布ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱、冷却系の処理ユニット群と、塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウェハＷの受け渡しを行う搬送アーム８９ｂ、８９ｄとを備えている。第３ブロックＢ３においては、薬液をレジスト液に変更し、本実施形態の疎水化処理装置が組み込まれている点以外は、第２、４ブロックＢ２、Ｂ４と同様の構成である。
【００３２】
このレジストパターン形成装置８では、ウェハＷにレジストパターンを形成する場合、まずキャリアブロック８ａからウェハＷを第１棚ユニット８４の受け渡しユニット、例えば第２ブロックＢ２に対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に第１受け渡しアーム８２によって順次搬送し、このウェハＷを受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アーム８９ｃを介して第３ブロックＢ３に搬入し、疎水化処理装置でウェハＷの表面を疎水化した後、レジスト膜を形成する。その後ウェハＷは、搬送アーム８９ｃにより第１棚ユニット８４の受け渡しユニットＢＦ３へと受け渡される。受け渡しユニットＢＦ３に受け渡されたウェハＷは、第２受け渡しアーム８６により受け渡しユニットＣＰＬ４へと受け渡され、搬送アーム８９ｄによって第４ブロックＢ４へと搬送される。そして、第４ブロックＢ４にて、ウェハＷのレジスト膜の上に反射防止膜を形成して、受け渡しユニットＴＲ４に受け渡される。尚このレジストパターン形成装置８では、求められる仕様等に応じてレジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウェハＷに対して疎水化処理を行う代わりに、第２ブロックＢ２にてウェハＷに直接反射防止膜が形成される場合もある。
【００３３】
また第１ブロックＢ１内の上部には、第１棚ユニット８４の受け渡しユニットＣＰＬ１１から第２棚ユニット８５の受け渡しユニットＣＰＬ１２にウェハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアーム９０が設けられている。レジスト膜や反射防止膜が形成されたウェハＷは、第２受け渡しアーム８６により、受け渡しユニットＢＦ２、ＢＦ３、及びＴＲＳ４からＣＰＬ１１へと受け渡され、シャトルアーム９０によって受け渡しユニットＣＰＬ１２に搬送される。
【００３４】
シャトルアーム９０を介して受け渡しユニットＣＰＬ１２に受け渡されたウェハＷは、インターフェイスブロック８ｃのインターフェイスアーム８７によってインターフェイスブロック８ｃへと取り込まれ、露光装置８ｄへと搬送される。そして露光装置８ｄによってウェハＷに所定の露光処理が行われた後、インターフェイスアーム８７によってウェハＷは第２棚ユニット８５の受け渡しユニットＴＲＳ６へと受け渡される。そして搬送アーム８９ａにて第１ブロックＢ１に搬送され現像処理が行われた後、搬送アーム８９ａにより第１棚ユニットの内、第１受け渡しアーム８２のアクセス可能範囲の受け渡しユニットに受け渡され、第１受け渡しアーム８２によってキャリア８１へと搬送される。これにより本実施形態のレジストパターン形成装置８では、ウェハＷにレジストパターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るミスト供給ノズルの構造を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ウエハの回転数及び各ミスト供給ノズルのオン、オフのタイムチャートの一例を示す説明図である。
【図４】塗布装置の内部に設けられたミスト供給ノズル及び気液分離部を模式的に示す説明図である。
【図５】飛散したレジストミストが捕捉用のミストに捕捉される様子を模式的に示す説明図である。
【図６】カップ内部において、排気流の流れとミストの供給されている様子を模式的に示す説明図である。
【図７】レジストパターン形成装置の概略を示す平面図である。
【図８】レジストパターン形成装置の概略を示す側方断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ ウエハ
５ 上段のミスト供給ノズル
６ 中段のミスト供給ノズル
７ 下段のミスト供給ノズル
１０ カップ体
２０ スピンチャック
２１ 駆動部
３０ レジストノズル
３２ レジスト液供給源
４０ 溶剤ノズル
４２ 溶剤供給源
５２ 液体供給源
５３ 供給制御機器群
６０ ミスト吐出孔
Ｒ レジストミスト
Ｍ 水ミスト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の基板に塗布液を塗布するための塗布装置及び塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては塗布液を基板上にスピンコーティングにより塗布する工程があり、塗布液としてはレジスト液が代表的であるが、その他例えば酸化シリコンの前駆物質を含む絶縁膜用の薬液などが挙げられる。スピンコーティング法は半導体ウエハやＬＣＤ用のガラス基板などの基板をスピンチャックに吸着し、基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板を高速で回転させて塗布液を基板表面に展伸させる手法である。この種の塗布装置は、スピンチャック上の基板を囲むようにカップが設けられると共にこのカップの下方に吸引路が接続され、この吸引路の吸引により排気流が形成される。
【０００３】
一方基板に供給された塗布液の大部分は基板の回転初期時にこぼれ落ち、こぼれ落ちた塗布液はカップの内壁及びカップ内のガイド部材の表面を伝って下方へ流れていく。続いて塗布液のミストが基板から飛散するが、このミストは前記排気流に乗って下方へ運ばれていく。従ってカップ内には排気流と塗布液のミストとが混在するが、排気流は工場内の排気ダクトを介して大気に放出され、塗布液は廃液として回収されるので、気液分離を行う必要がある。この気液分離はカップ内に屈曲路を設け、液体は自重により屈曲路の部位で気体から分離されてカップの底部の廃液口から回収され、また気体は屈曲路を通って廃液口とは別の排気口から回収されることによって行われる。またカップ内で気液分離を行わず、カップからは気液両方を吸引し、その排出路の途中に気液分離部を設ける場合もある。
【０００４】
このような気液分離が完全に行われず、塗布液である薬液のミストが排気路中に回り込むと、環境汚染の要因になるし、また排気路の内壁や排気路に設けられたダンパに付着しメンテナンスの頻度を高くしてしまう。このためカップの下部壁面に傾斜をつけて薬液が廃液口に流れ込みやすいようにするなどの工夫が行われているが、気液分離が十分に行われているとは言い難い。そこで排気路中にケミカルフィルタを設けることも行われているが、その使用寿命が短いため交換頻度が多いという問題がある。
【０００５】
なお、特許文献１には、レジスト塗布装置のカップに接続された排気路中にミストを噴射し、ここを流れる薬液ミストを巨大化させてその下方に位置する液溜め槽に取り込む手法が記載されている。しかしながら薬液ミストはカップ内に多く存在するため、先ずこのカップ内にて薬液ミストを除去することが効果的であるが、この点について特許文献１には何ら記載されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３６４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、塗布液をスピンコーティング法により塗布するにあたって、回転している基板から飛散する塗布液のミストが排気路側に混入することを抑えることのできる塗布装置、塗布方法及びこの方法を実施するためのプログラムを格納した記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の塗布装置は、基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板に塗布液を供給する塗布ノズルと、
前記基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲むように設けられ、底部に排気路が設けられたカップと、
基板の中心部に前記塗布ノズルから吐出された塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らすためのカップ内前処理用の液供給部と、
前記塗布液が前記基板の回転による遠心力により飛散しているときに、飛散した塗布液のミストを捕捉するための捕捉用のミストをカップの内部に供給するためのミスト供給部と、を備えたことを特徴とする。
この場合、前記捕捉用のミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前である。
【０００９】
前記ミスト供給部は、前記カップ内前処理用の液供給部を兼用することを特徴とする。
【００１０】
以上において、前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする。
この場合、前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の塗布方法は、基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
次いで基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板保持部を鉛直軸周りに回転させて基板の表面に塗布液を塗布する工程と、
塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らす工程と、
前記塗布液が基板の回転による遠心力により飛散しているときに、捕捉用のミストを前記基板を囲むカップの内部に供給して、飛散した塗布液のミストを捕捉する工程と、を含むことを特徴とする。
この場合、前記塗布液のミストを捕捉するためのミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前である。
【００１２】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする。
この場合において、前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする。
更に他の発明は、回転する基板に塗布液を供給して塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、本発明の上記の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に液をカップ内部に供給することによりカップ内部表面に液膜を形成しているので、スピンコーティング時に基板から飛散する塗布液のミストがこの液膜に吸着される。
そして、スピンコーティングにより基板から塗布液のミストが飛散しているときにミストをカップ内部に供給して塗布液のミストを捕捉し、これより、ミストを増大させ慣性力を大きくしている。従って既述のように塗布液のミストが液膜に吸着されることと相俟って、塗布液のミストが排気路側に混入することが抑えられ、その結果高い効率で気液分離を行うことができる。従って環境汚染の低減やメンテナンスの負荷の軽減に寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のレジスト塗布装置に係る実施形態について、図１を参照しながら説明する。このレジスト塗布装置は基板であるウエハＷを処理する処理容器をなすカップ体１０を備え、このカップ体１０内には基板保持部をなすスピンチャック２０が設けられている。このスピンチャック２０では真空吸着によりウエハＷを水平に保持できるように構成されており、下方にある駆動部２１により鉛直回りに回転することができ、さらに昇降することが可能となっている。このカップ体１０の内側には、スピンチャック２０上のウエハＷの裏面周縁部の下方側に縦断面形状が山形のガイド部１１が環状に設けられており、山形の外側部位は斜め下方かつ外方に向かって傾斜する傾斜面１２として形成され、この傾斜面１２の下端は折れ曲がって垂直下方に伸びる垂直壁１３として形成される。
【００１５】
一方、前記カップ体１０の上部の開口部はウエハＷの受け渡しが行えるようにウエハＷよりも一回り大きく形成されている。そして、この開口部の周囲部分１４（開口縁部分）には、その内周面から水平に外方側に向けて切り欠かれて形成された環状凹部１５が形成されており、この凹部１５の底面は、スピンコーティング時のウエハＷの表面と略同じ高さに設定されている。当該底面は高速回転するウエハＷにより生じた気流を制御し、ウエハ周縁部のレジスト膜厚を均一にする役割を持っている。カップ体１０の内周面における凹部１５の下方側部位は、前記傾斜面１２と対向する傾斜面１６として形成され、更にこの傾斜面１６の下端は、折れ曲がって前記垂直壁１３と対向する垂直面１７をなしている。傾斜面１２、１６の間及び垂直壁１３と垂直面１７との間に形成される環状空間１８は気液を含む排気流の通流空間を構成している。前記凹部１５の底面における外縁側部位と環状空間１８との間には、連通路１５ａが形成されている。
【００１６】
カップ体１０の底面には、廃液路２２が接続されていると共に、この廃液路２２に対してカップ体１０の中心を介して直径方向に対向した位置であってかつ垂直壁１３よりもカップ体１０の中心寄りにおいて排気路をなす排気管２３が突入して設けられている。排気管２３の上端は例えば垂直壁１３の下端よりも少し高い箇所に位置しており、排気管２３の下流側は図示しないダンパを介して工場内の排気ダクトに接続されている。従ってこの排気管２３はダンパを開けることにより吸引が行われ、後述のプロセス時にカップ内に排気流が形成されることとなる。
【００１７】
またレジスト塗布装置は、ウエハＷの中心部にレジスト液を供給するためのレジスト液ノズル３０とウエハＷの中心部に溶剤（シンナー）を供給するための溶剤ノズル４０とを備えている。レジスト液ノズル３０はレジスト液供給管３１を介してレジスト液を供給するレジスト液供給源３２に接続されている。また、溶剤ノズル４０は溶剤供給管４１を介して溶剤供給源４２に接続されている。これらレジスト液ノズル３０と溶剤ノズル４０は図示しない移動機構によりカップ体１０の上方位置と待機位置との間で移動できるように構成されている。
【００１８】
このレジスト塗布装置はカップ内における上段、中段、下段に各々カップ体１０の全周に亘って環状に形成されたミスト供給部をなすミスト供給ノズル５、６、７が設けられている。上段のミスト供給ノズル５はカップ体１０の上部の環状凹部１５の天井部に形成された環状溝部５ａ内に収まるように設けられ、下方側にミストを吐出する吐出孔群が形成されている。この吐出孔の孔径は例えば０．１ｍｍ程度とされる。中段のミスト供給ノズル６は、カップ１０の内周面である既述の傾斜面１６の上部に形成された環状溝部６ａ内に収まるように設けられ、斜め下方側に向けミストを吐出するように吐出孔群が形成されている。このようにミスト供給ノズル５、６を環状溝部５ａ、６ａ内に収めておくことにより、これらノズル５、６による旋回気流の流れを乱す作用が抑えられる。なお、カップ体は複数の部材が組み合わされて構成されており、ノズル５、６はカップ体１０に対して着脱できるようになっている。また、ノズル５，６は可撓性の部材例えばフレキシブルな樹脂性のチューブにより構成し、カップ体１０で囲まれる空間から環状溝部５ａ、６ａに嵌め込むようにしてもよい。このようにノズル５、６を着脱可能とすることにより、汚れが付着して洗浄する場合に便利である。更に下段のミスト供給ノズル７は、垂直壁１３の下端に設けられ、概ね下方側にミストを吐出するように吐出孔群が形成されている。また、ミスト供給ノズル５、６、７の表面は撥水処理が施されており、ミストの供給中にミスト同士がぶつかり水玉になって当該表面に溜まらない様にしてある。
【００１９】
図２は中段のミスト供給ノズル６を示しており、６０はミストの吐出孔である。上段、下段のミスト供給ノズル５、７についても吐出孔の位置が若干異なるだけで、構造については概ね同じである。各ミスト供給ノズル５、６，７は供給路５１、６１、７１を介して液体供給源例えば純水供給源５２に接続され、各供給路５１、６１、７１には、供給制御機器群５３が介設されている。供給制御機器群５３においてはポンプ、流量調整部、バルブが上流側からこの順に設けられ、各供給路５１、６１、７１における純水の供給、停止、及び供給量を独立して制御できるように構成されている。
なお、図１では供給路５１、６１、７１はカップ体１０の内壁を貫通してその外へ引き出される構成としているが、ミスト供給ノズル５、６、７の供給ポートにチューブを接続し、そのチューブを既述の環状空間１８を介してカップ体１０の底面に引き回し、当該底面を貫通させて外部へ引き出すようにしてもよい。
【００２０】
また、図１中１００はコンピュータからなる制御部を示し、この制御部１００はコンピュータプログラムに基づいて駆動部２１、供給制御機器群５３、レジスト液供給源３２、溶剤供給源４２等を制御するように構成されている。このコンピュータプログラムは、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＤ、メモリーカード、コンパクトディスクなどの記憶媒体を介して制御部１００にインストールされる。
【００２１】
次に上述の実施形態の作用について説明する。図３はウエハの回転数及び各ミスト供給ノズルのオン、オフのタイムチャートを示す図である。先ず基板であるウエハＷをカップ体１０に搬入する前に上段、中段のミスト供給ノズル５、６から水ミストを例えば２秒間吐出し、図４(ａ)に示すように前記環状凹部１５の底面、ガイド部材１１の傾斜面１２及び垂直壁１３、カップ体１０の内面１６、１７に水の液膜５４が形成される。次いで時刻ｔ０にて外部から図示しない搬送アームによりウエハＷをカップ体１０
の内部に搬入してスピンチャック２０の昇降動作を介して当該スピンチャック２０に吸着保持させる。その後時刻ｔ１にて溶剤供給ノズル４０よりウエハＷの中心部に溶剤を供給し、時刻ｔ２にて中段ミスト供給ノズル６及び下段ミスト供給ノズル７から水ミストの吐出を開始する。
【００２２】
そして、時刻ｔ３にてスピンチャック２０を回転させ、その回転数を２５００ｒｐｍまで上げて時刻ｔ４にてレジスト供給ノズル３０によりウエハＷの中心部に塗布液であるレジスト液を吐出する。ウエハＷの表面は予め溶剤が回転により広がっているためレジスト液の濡れ性が良好になっており、この状態で回転しているウエハＷの遠心力によりレジスト液が広げられてレジスト液の液膜がウエハＷの全面に形成される。
【００２３】
一方ウエハからは溶剤がミストとなってその外方に飛散し、続いてレジスト液がミストとなってその外方に飛散する。このとき、ウエハＷの回転によること及び排気管２３内の吸引によりカップ体１０の開口部から環状空間１８を介して排気流Ｇが形成される。排気流ＧはウエハＷの回転により図６に示すように螺旋状に流れていく。また、カップ体１０の上部の環状凹部１５内にも連通路１５ａを介して吸引されるのでわずかに気流が形成されるが、排気流Ｇはほとんど環状空間１８に形成されることになる。
【００２４】
溶剤ミストとレジストミストとの捕捉作用は同じであるため、説明の簡略化のためにレジストミストの捕捉について述べる。ウエハＷにレジスト液を吐出した直後は、ウエハＷから大きなレジストミストが飛散する。それらの大部分はウエハＷの真横に位置する環状凹部１５の底面に沿って飛散するが、ここには既述のように水膜５４が形成されているのでレジストミストがこの水膜５４に吸収（吸着）される。その後はウエハ上のレジスト液が少なくなるので、レジストミストが細粒化し、ウエハＷの裏面周縁部から下方に伸びる環状空間１８内を流れていくが、図４（ｂ）に示すようにこの空間１８を取り囲む壁面には、水膜５４が形成されているのでレジストミストの一部が吸着される。なお図４は、便宜上、廃液路２２と排気管２３とを近づけて描いている。また、ミスト供給ノズル６、７からは捕捉用の水ミストＭが夫々環状空間１８及び垂直壁１３の下方側に吐出されているので図５（ａ）〜（ｃ）に示すように壁面に付着されなかったレジストミストＲに水ミストＭが付着し、レジストミストＲが増大する。このためミストの質量が大きくなり、慣性力が大きくなってカップ体１０の底面に衝突し、廃液路２２に流れ込む。環状空間１８は排気流Ｇによって気流が乱れているので、前記捕捉用の水ミストＭの運動量は増加している、これにより捕捉用の水ミストＭがレジストミストＲに付着する確率が上がることになる。図５はレジストミストＲ及び捕捉用の水ミストＭの群の一部の移動についてのみ記載している。なお図６には排気流Ｇの形成と水のミストＭの供給とを模式的に描いている。
【００２５】
一方環状空間１８を通ってきた排気流Ｇは垂直壁１３より上に向けられ、その後排気管２３内に吸引されるが、既述のようにレジストミストＲが液膜５４への吸着や水ミストＭによる捕捉によりほとんど気流から分離されているので、この排気流中にはレジストミストＲはほとんど含まれない。ここでプロセスのシーケンスに戻ると、レジスト液をウエハＷ上に吐出して数秒後にウエハＷの回転数を１５００ｒｐｍに落し、振り切り乾燥ステップを行う。そして時刻ｔ５において水ミストの吐出を停止し、ウエハＷは乾燥ステップを終えた後、カップ体１０から搬出され一連の工程を終了する。
【００２６】
以上説明した本発明の実施形態によれば、レジスト液がウエハＷの回転による遠心力により飛散する前にミスト供給ノズル５，６から水のミストをカップ体１０の内部に供給することによりカップ体１０の内部表面に液膜５４を形成しているので、スピンコーティング時にウエハＷから飛散するレジスト液あるいはレジストミストがこの液膜５４に吸着される。
【００２７】
そして、ウエハＷの回転による遠心力によりレジストミストが飛散しているときにミスト供給ノズル６，７により捕捉用の水ミストをカップ内部に供給し、次にこの水のミストが当該レジストミストを捕捉する。これによって、レジストミストは質量が増加してカップ底部の廃液路２２へ落下するととも排気流Ｇはレジストミストの含有率が低い状態で排気管２３へ流れていくため気液分離の効率が上がることとなる。この結果、排気側へのレジストミストの回り込みを抑制することができ、カップ体１０、排気管２３、ダンパー等への汚れとしてのレジストの付着を低減できる、このためレジスト塗布装置のメンテナンス頻度を少なくすることに寄与できる。さらに、排気管２３から外部へ排気される気体は当該気体の量に対するレジストミストの混入比率が低下していることにより、従来のレジスト塗布装置に比べレジストミストが排気管２３より外部へ出ることは少なくなり環境への悪影響を抑えることができる。なお、カップ体１０内に予め水の液膜を形成するための手段（カップ内前処理用の液供給部）はミスト供給部と兼用しない場合も本発明の範囲に含まれる。
【００２８】
次に本実施形態の各疎水化処理装置が組み込まれた一例であるレジストパターン形成装置８について簡単に説明する。図７は、本実施形態のレジストパターン形成装置８の概略を示す平面図であり、図８は、レジストパターン形成装置８の概略を示す側方断面図である。図７に示すように、本実施形態のレジストパターン形成装置８は、キャリアブロック８ａ、処理ブロック８ｂ、インターフェイスブロック８ｃ、露光装置８ｄを備えており、それぞれのブロックが接続されている。キャリアブロック８ａは、載置部８０上に載置された密閉型のキャリア８１から第１受け渡しアーム８２がウェハＷを取り出して、当該ブロックに隣接配置された処理ブロック８ｂに受け渡すと共に、第１受け渡しアーム８２によって処理ブロックにて処理された処理済みのウェハＷを受け取りキャリア８１に戻すように構成されている。
【００２９】
処理ブロック８ｂには、現像処理を行うための第１ブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２ブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト液の塗布処理を行うための第３ブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第４ブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４が設けられており、この処理ブロック８ｂは下部から順に各ブロックを積層することによって構成されている。また各ブロックには、加熱部や冷却部等を積層することによって構成された処理ユニット群８３が設けられており、第３ブロックＢ３の処理ユニット群８３に本実施形態の各疎水化処理装置が組み込まれている。
【００３０】
また処理ブロック８ｂには、キャリアブロック８ａ側に第１棚ユニット８４が設けられ、インターフェイスブロック８ｃ側に第２棚ユニット８５が設けられており、第１棚ユニット８４の各部間でウェハＷを搬送するために、この第１棚ユニット８４の近傍には、昇降自在な第２受け渡しアーム８６が設けられている。この第１棚ユニット８４、第２棚ユニット８５には複数の受け渡しユニットが設けられており、この受け渡しユニットのうち、図８にて図番としてＣＰＬが付されている受け渡しユニットには温度調節用の冷却ユニットが備えられており、ＢＦが付されている受け渡しユニットには複数枚のウェハＷを載置可能となるようにバッファユニットが備えられている。インターフェイスブロック８ｃは、インターフェイスアーム８７を備えており、このインターフェイスアーム８７によって第２棚ユニットと露光装置８ｄとの間でウェハＷの受け渡しを行う。露光装置８ｄは、インターフェイスアーム８ｄから搬送されたウェハＷに対して所定の露光処理を行う。
【００３１】
第１ブロックＢ１は、現像ユニット８８が例えば2段に積層されており、この２段の現像ユニット８８にウェハＷを搬送するための搬送アーム８９ａが設けられている。第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４は、各々反射防止膜を形成するための薬液をスピンコーティングにより塗布する塗布ユニットと、この塗布ユニットにて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱、冷却系の処理ユニット群と、塗布ユニットと処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウェハＷの受け渡しを行う搬送アーム８９ｂ、８９ｄとを備えている。第３ブロックＢ３においては、薬液をレジスト液に変更し、本実施形態の疎水化処理装置が組み込まれている点以外は、第２、４ブロックＢ２、Ｂ４と同様の構成である。
【００３２】
このレジストパターン形成装置８では、ウェハＷにレジストパターンを形成する場合、まずキャリアブロック８ａからウェハＷを第１棚ユニット８４の受け渡しユニット、例えば第２ブロックＢ２に対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に第１受け渡しアーム８２によって順次搬送し、このウェハＷを受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アーム８９ｃを介して第３ブロックＢ３に搬入し、疎水化処理装置でウェハＷの表面を疎水化した後、レジスト膜を形成する。その後ウェハＷは、搬送アーム８９ｃにより第１棚ユニット８４の受け渡しユニットＢＦ３へと受け渡される。受け渡しユニットＢＦ３に受け渡されたウェハＷは、第２受け渡しアーム８６により受け渡しユニットＣＰＬ４へと受け渡され、搬送アーム８９ｄによって第４ブロックＢ４へと搬送される。そして、第４ブロックＢ４にて、ウェハＷのレジスト膜の上に反射防止膜を形成して、受け渡しユニットＴＲ４に受け渡される。尚このレジストパターン形成装置８では、求められる仕様等に応じてレジスト膜の上に反射防止膜を形成しない場合や、ウェハＷに対して疎水化処理を行う代わりに、第２ブロックＢ２にてウェハＷに直接反射防止膜が形成される場合もある。
【００３３】
また第１ブロックＢ１内の上部には、第１棚ユニット８４の受け渡しユニットＣＰＬ１１から第２棚ユニット８５の受け渡しユニットＣＰＬ１２にウェハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアーム９０が設けられている。レジスト膜や反射防止膜が形成されたウェハＷは、第２受け渡しアーム８６により、受け渡しユニットＢＦ２、ＢＦ３、及びＴＲＳ４からＣＰＬ１１へと受け渡され、シャトルアーム９０によって受け渡しユニットＣＰＬ１２に搬送される。
【００３４】
シャトルアーム９０を介して受け渡しユニットＣＰＬ１２に受け渡されたウェハＷは、インターフェイスブロック８ｃのインターフェイスアーム８７によってインターフェイスブロック８ｃへと取り込まれ、露光装置８ｄへと搬送される。そして露光装置８ｄによってウェハＷに所定の露光処理が行われた後、インターフェイスアーム８７によってウェハＷは第２棚ユニット８５の受け渡しユニットＴＲＳ６へと受け渡される。そして搬送アーム８９ａにて第１ブロックＢ１に搬送され現像処理が行われた後、搬送アーム８９ａにより第１棚ユニットの内、第１受け渡しアーム８２のアクセス可能範囲の受け渡しユニットに受け渡され、第１受け渡しアーム８２によってキャリア８１へと搬送される。これにより本実施形態のレジストパターン形成装置８では、ウェハＷにレジストパターンを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るミスト供給ノズルの構造を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態において、ウエハの回転数及び各ミスト供給ノズルのオン、オフのタイムチャートの一例を示す説明図である。
【図４】塗布装置の内部に設けられたミスト供給ノズル及び気液分離部を模式的に示す説明図である。
【図５】飛散したレジストミストが捕捉用のミストに捕捉される様子を模式的に示す説明図である。
【図６】カップ内部において、排気流の流れとミストの供給されている様子を模式的に示す説明図である。
【図７】レジストパターン形成装置の概略を示す平面図である。
【図８】レジストパターン形成装置の概略を示す側方断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ ウエハ
５ 上段のミスト供給ノズル
６ 中段のミスト供給ノズル
７ 下段のミスト供給ノズル
１０ カップ体
２０ スピンチャック
２１ 駆動部
３０ レジストノズル
３２ レジスト液供給源
４０ 溶剤ノズル
４２ 溶剤供給源
５２ 液体供給源
５３ 供給制御機器群
６０ ミスト吐出孔
Ｒ レジストミスト
Ｍ 水ミスト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板に塗布液を供給する塗布ノズルと、
前記基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲むように設けられ、底部に排気路が設けられたカップと、
基板の中心部に前記塗布ノズルから吐出された塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らすためのカップ内前処理用の液供給部と、
前記塗布液が前記基板の回転による遠心力により飛散しているときに、飛散した塗布液のミストを捕捉するための捕捉用のミストをカップの内部に供給するためのミスト供給部と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記捕捉用のミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ミスト供給部は、前記カップ内前処理用の液供給部を兼用することを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されている請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
次いで基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板保持部を鉛直軸周りに回転させて基板の表面に塗布液を塗布する工程と、
塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らす工程と、
前記塗布液が基板の回転による遠心力により飛散しているときに、捕捉用のミストを前記基板を囲むカップの内部に供給して、飛散した塗布液のミストを捕捉する工程と、を含むことを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記塗布液のミストを捕捉するためのミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前であることを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項８】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする請求項８記載の塗布方法。
【請求項１０】
回転する基板に塗布液を供給して塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項６ないし９のいずれか一つに記載の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
基板を水平に保持する基板保持部と、
この基板保持部に保持された基板に塗布液を供給する塗布ノズルと、
前記基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲むように設けられ、底部に排気路が設けられたカップと、
基板の中心部に前記塗布ノズルから吐出された塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らすためのカップ内前処理用の液供給部と、
前記塗布液が前記基板の回転による遠心力により飛散しているときに、飛散した塗布液のミストを捕捉するための捕捉用のミストをカップの内部に供給するためのミスト供給部と、を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記捕捉用のミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前であることを特徴とする請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記ミスト供給部は、前記カップ内前処理用の液供給部を兼用することを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されている請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
次いで基板の中心部に塗布液を供給すると共に基板保持部を鉛直軸周りに回転させて基板の表面に塗布液を塗布する工程と、
塗布液が基板の回転による遠心力により飛散する前に、カップ内部表面に液を供給して当該表面を濡らす工程と、
前記塗布液が基板の回転による遠心力により飛散しているときに、捕捉用のミストを前記基板を囲むカップの内部に供給して、飛散した塗布液のミストを捕捉する工程と、を含むことを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
前記塗布液のミストを捕捉するためのミストの供給開始のタイミングは、塗布液が基板から飛散する前であることを特徴とする請求項６記載の塗布方法。
【請求項８】
前記ミスト供給部は、前記カップの内部にカップの周方向に沿って形成されたミスト吐出孔を備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記ミスト供給部は、カップの周方向に沿って環状に形成された環状流路にミスト吐出孔が形成されて構成されていることを特徴とする請求項８記載の塗布方法。
【請求項１０】
回転する基板に塗布液を供給して塗布する塗布装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項６ないし９のいずれか一つに記載の塗布方法を実施するためのステップ群が組み込まれていることを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２１４０５２（Ｐ２００９−２１４０５２Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１７１３（Ｐ２００８−６１７１３）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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